KR100835517B1 - 씨엠피 장비의 플래튼 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 씨엠피 장비의 플래튼 장치는, 플래튼 표면에서 패드의 립(rip) 현상을 방지하여, 장비 사고 및 웨이퍼 파손을 방지하고, 더 나아가 패드의 원가를 절감하며, 장비 가동률 및 수율을 향상시키기 위한 것으로서, 회전 작동되는 플래튼, 이 플래튼의 상면 외곽에 구비되는 열선, 및 이 열선 및 플래튼의 상면에 부착되는 패드로 구성되어 있다.

열선. 플래튼, 씨엠피장비, 파워퓨즈, 누전차단기

Description

씨엠피 장비의 플래튼 장치 {PLATEN APPARATUS FOR CMP EQUIPMENT}

도 1은 본 발명에 따른 씨엠피 장비의 플래튼 장치의 평면도이고,

도 2는 본 발명에 따른 씨엠피 장비의 플래튼 장치의 단면도이며,

도 3은 본 발명에 따른 씨엠피 장비의 플래튼 장치의 부분 확대도이고,

도 4는 열선에 전류를 공급하는 블럭도이다.

본 발명은 씨엠피 장비의 플래튼 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 플래튼의 표면에서 패드의 립(rip) 현상을 방지하여 이 립 현상으로 야기되는 제반 현상들을 제거하는 씨엠피 장비의 플래튼 장치에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 소자의 제조 공정에서 다단의 금속층을 갖는 웨이퍼의 표면을 기계 화학적 반응을 통하여 평탄화하는 것을 씨엠피(CMP; Chemical Mechanical Polishing) 공정이라 한다.

이 씨엠피 공정을 위한 씨엠피 장비는 3개의 플래튼으로 구성되어 있으며, 4개의 헤드가 중심 부분의 크로스 몸체에 장착되어 있다. 따라서 이 헤드가 웨이퍼를 로딩하여 좌우로 회전하면서 각 플래튼에서 연마 공정을 진행하게 된다.

이 플래튼은 그 상면에 패드를 부착하고 있으며, 그 위에 슬러리라는 연마재를 분사하여 웨이퍼를 기계 화학적으로 연마한다. 이 헤드는 헤드 컵 로딩 언로딩(HCLU; Head Cup Loading Unloading)에서 웨이퍼를 로딩 및 언로딩하도록 구성되어 있다.

HCLU에서 웨이퍼를 로딩한 헤드는 일측으로 회전하여 제1 플래튼에서 웨이퍼를 1차 연마한 후, 같은 방향으로 더 회전하여 제2 플래튼에서 2차 연마한다. 2차 연마가 끝난 후, 헤드는 같은 방향으로 더 회전하여 웨이퍼를 제3 플래튼의 버핑(Buffing) 패드에서 연마한다. 3차 연마가 끝나면 헤드는 반대측으로 회전하여 HCLU로 이동하여 웨이퍼를 언로딩한다. 이 웨이퍼는 로봇에 의하여 클리너로 들어가서 세척된다.

상기 플래튼의 표면은 원형으로 코팅되어 있다. 이 코팅된 표면에 패드가 부착되어 있으므로 패드는 강한 접착력에 의하여 플래튼 표면으로부터 잘 분리되지 않는다.

그러나, 슬러리의 약산성 때문에 장시간 사용 시, 코팅된 플래튼의 표면 부분이 부식되어 플래튼의 표면과 패드 사이에 슬러리가 유입되고, 이 슬러리로 인하여 얼룩이 발생된다.

이로 인하여 플래튼의 가장자리에서는 패드가 들뜨게 되는 립(rip) 현상이 발생된다.

이 립 현상이 심하게 되면, 헤드가 크로스 진행되면서 패드와 부딪히면서 장비 사고 및 웨이퍼 파손을 유발하게 된다.

본 발명은 상기와 같은 점들을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 플래튼 표면에서 패드의 립(rip) 현상을 방지하여, 장비 사고 및 웨이퍼 파손을 방지하고, 더 나아가 패드의 원가를 절감하며, 장비 가동률 및 수율을 향상시키는 씨엠피 장비의 플래튼 장치에 관한 것이다.

본 발명에 따른 씨엠피 장비의 플래튼 장치는,

회전 작동되는 플래튼,

상기 플래튼의 상면 외곽에 구비되는 열선, 및

상기 열선 및 플래튼의 상면에 부착되는 패드를 포함하고 있다.

상기 플래튼은 직경 방향의 외곽에서 내측으로 소정 폭의 띠 부분에 굴곡 형성되고 소정 깊이를 가지어 열선이 삽입되는 홈을 구비하고 있다.

상기 플래튼과 열선은 패드가 부착되도록 같이 코팅되는 것이 바람직하다.

상기 열선에는 과부하 전류 및 단락으로 인한 과전류가 흐르면 자신이 발생한 주울(joule)열로 융해되어 전원을 자동으로 차단하는 파워 퓨즈가 연결되는 것이 바람직하다.

상기 파워 퓨즈에는 플래튼 표면이나 열선 표면이 깨어져 그 틈으로 슬러리 및 유기물이 들어가 열선에 닿으면서 발생되는 사고를 방지하는 누전차단기가 연결되는 것이 바람직하다.

본 발명의 이점 및 장점은 이하의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면에 의거하 여 상세히 설명함으로서 보다 명확하게 될 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 씨엠피 장비의 플래튼 장치의 평면도이고, 플래튼과 패드의 접착력을 강하게 유지시켜 플래튼 표면에서 패드가 분리되는 현상을 방지할 수 있도록 구성되어 있다.

이 플래튼 장치는 도 2에 도시된 바와 같이 플래튼(1), 열선(3), 및 패드(5)를 포함하고 있다.

상기 플래튼(1)은 플래튼 장치의 근간을 이루는 부분으로서, 그 상측으로 슬러리가 공급되고, 이 슬러리의 화학적 기계적 작용을 이용하여 웨이퍼를 연마하도록 회전 작동하도록 구성되어 있다.

이 플래튼(1)의 상면 외곽에는 상기 열선(3)이 구비되어 있다. 또한 이 열선(3)이 구비되는 플래튼(1)의 상면 외곽에는 패드(5)를 부착하기 위하여 코팅 처리되어 있다.

이 플래튼(1)은 열선(3)을 설치할 수 있도록 상면 외곽에 띄 형태의 홈(9)을 구비하고 있다. 이 띄 부분(9)은 플래튼(1)의 직경 방향의 외곽에서 내측으로 소정의 폭을 가지도록 형성된다.

이 띠 부분(9)은 열선(3)이 설치될 수 있도록 소정의 깊이의 홈으로 형성되고, 이 열선(3)이 굴곡 배치될 수 있도록 굴곡 형성되는 것이 바람직하다.

이 띠 부분(9)은 약 10cm 정도의 폭(직경 방향 거리)과 2cm 정도의 깊이를 가지는 것이 바람직하다. 이 띠 부분(9)의 폭 크기는 패드(5)와 플래튼(1)의 접착 강도를 결정하게 되고, 그 깊이는 열선(3)의 안정된 삽입을 결정하게 되므로, 양자의 크기는 이와 같은 조건을 충족시킬 수 있는 상기 크기로 결정되는 것이 바람직하다.

이와 같이 굴곡 배치되는 열선(3)은 플래튼(1)의 코팅 부분과 여기에 부착되는 패드(5)에 열을 가하여 플래튼(1)의 띠 부분(9)과 이에 대향하는 패드(5)의 접착력을 강하게 유지시킨다.

이 열선(3)의 상측에는 패드(5)가 부착되어 있다. 즉 이 패드(5)는 플래튼(1)과 열선(3)의 상측에 같이 부착되며, 이를 위하여 플래튼(1)의 띠 부분(9)과 열선(3)은 같이 코팅되는 것이 바람직하다. 이 열선(3)은 플래튼(1)과 패드(5)와의 접착력을 강화시켜 플래튼(1)과 패드(5) 사이로 슬러리가 스며들지 못하게 한다.

이 열선(3)은 전원에 연결되어 전류를 공급받으며, 이 열선(3)에는 도 4에 도시된 바와 같이 파워 퓨즈(11)가 연결되어 있다. 이 파워 퓨즈(11)는 과부하 전류 및 단락으로 인한 과전류가 흐를 때, 자체에서 주울(joule) 열을 발생시키고, 이 주울 열에 의하여 융해되어 전원을 자동으로 차단하도록 구성되어 있다.

또한, 이 파워 퓨즈(11)와 전원 사이에는 누전차단기(13)가 구비되어 있다. 이 누전차단기(13)는 플래튼(1) 표면이나 열선(3) 표면이 깨어져 그 틈으로 슬러리 및 유기물이 들어가 열선(3)에 닿으면서 전원 공급을 차단하여 발생될 수 있는 사고를 미연에 방지할 수 있게 한다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

이와 같이 본 발명의 씨엠피 장비의 플래튼 장치는 플래튼의 상면 외곽에 열선을 구비하고 그 위에 패드를 부착함으로서, 열선에서 발생되는 열에 의하여 플래튼과 열선의 접착력을 강하게 하여, 플래튼 코팅 부분의 산화를 방지하고, 플래튼과 패드 사이로 슬러리 및 캐미컬이 유입되어 패드의 에지 부분이 뜨게 되는 립 현상을 방지할 수 있으며, 이로 인하여 패드의 원가 절감 및 장비 가동률 증가 및 이에 따른 수율 향상을 실현할 수 있다.

Claims (5)

1. 회전 작동되는 플래튼,

   상기 플래튼의 상면 외곽에 구비되는 열선, 및

   상기 열선 및 플래튼의 상면에 부착되는 패드를 포함하며,

   상기 플래튼과 상기 열선은 상기 패드가 부착되도록 같이 코팅되는 씨엠피 장비의 플래튼 장치.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 플래튼은 직경 방향의 외곽에서 내측으로 소정 폭의 띠 부분에 굴곡 형성되고 소정 깊이를 가지어 상기 열선이 삽입되는 홈을 구비하는 씨엠피 장비의 플래튼 장치.
3. 삭제
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 열선에는 과부하 전류 또는 단락으로 인한 과전류가 흐르면 자신이 발생한 주울(joule)열로 융해되어 전원을 자동으로 차단하는 파워 퓨즈가 연결되는 씨엠피 장비의 플래튼 장치.
5. 청구항 4에 있어서,

   상기 파워 퓨즈에는 상기 플래튼의 표면이나 상기 열선의 표면이 깨어져 그 틈으로 슬러리 또는 유기물이 들어가 상기 열선에 닿으면서 발생되는 사고를 방지하는 누전차단기가 연결되는 씨엠피 장비의 플래튼 장치.

Images